175408. lajstromszámú szabadalom • Berendezés és eljárás polidiszperz szuszpenziók osztályozására
3 175408 4 osztályozás (1 190 368 és 1 190 369 sz. angol szabadalmi leírás). Ennek változata a szitánként külön gépi egységet képező vízszintes szitarendszer (91 620 sz. NDK-szabadalmi leírás). E módszerek hátránya, hogy a szétválasztás élessége a szitafelületre rakódott szemcseréteg vastagságával fordított összefüggésben áll. További hátránya, hogy a szemcsék alaktartását a szitafelületen levő rétegre gyakorolt nyomás károsan befolyásolja. Ismert méret szerinti szétválasztási mód fluidumban diszpergált szemcséknek a szétválasztásra kerülő szemcséknél lényegesen nagyobb szemcseméretű álló szemcsehalmazon való átvezetésével (1 273 869 sz. USA-szabadalmi leírás). A szétválasztás azon az elven alapul, hogy a kisebb méretű szemcsék mélyebben behatolnak a szűrőréteg szemcse közötti terébe, mint a nagyobbak. Először a szemcsehalmaz felé irányuló áramlást idéznek elő, majd ellenkező irányút. Az utóbbi áramlás során a fluidum előbb a külső nagyobb, majd fokozatosan a belső kisebb szemcséket ragadja magával a szűrőrétegből. Az eljárás hátránya, hogy esetenként kísérletileg kell meghatározni a szűrőréteg kedvező szemcseszerkezetét, a fluidum áramlási sebességét, valamint azokat az időtartamokat, amelyekben a különböző szemcseméret frakciók felfoghatók. Az eljárás képlékeny anyagú szemcsék osztályozására egyáltalán nem alkalmas. Az ismert szitaberendezé*sekben a szita helyzete vízszintes, vagy a vízszintessel legfeljebb 50 ívfokos szöget zár be. Ezért a szétválasztás élessége nagymértékben függ a felületi terheléstől. A szemcsék és a szita közötti relatív elmozdulást a szita mozgatásával érik el. A találmány célja olyan nedves frakcionálási módszer kidolgozása, amellyel a polidiszperz rendszer egyetlen műveletben szelektív módon tetszés szerinti számú szemcseméret frakcióra választható szét. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a szilárd diszperz fázist tartalmazó áramló folyadékot egyre csökkenő nyílásméretű és a folyadék áramlási irányára merőleges, vagy a merőleges iránnyal legfeljebb ± 40° szöget bezáró síkokban elhelyezett szitasoron átáramoltatva lehet szemcseméret frakciókra szétválasztani, ha eközben egyrészt a folyadékot állandó keverésben tartva, az ülepedést meggátoljuk és másrészt, ha az egyes szitafelületeket az áramlás irányával ellentétes irányú légsugárral a rárakódott szilárd fázistól megtisztítjuk. Tapasztalataink is megerősítették, hogy széles szemcsemérethatárok közötti diszperzió esetében és különösen ha a finomabb szemcsék mennyisége a durvábbakhoz képest nagy, a szita eltömődésének veszélye fokozott. Ezt a veszélyt a szitának függőleges, vagy közel függőleges síkban való elhelyezése és a szita mögött elhelyezett, légsugarakból kialakított légseprő alkalmazása gyakorlatilag elhárítja. A légseprő légsugarai a folyadékárammal ellentétes irányúak. Ferde szitaelhelyezés esetén a szita felületére merőleges irányú légsugarak a folyadékárammal hegyes szöget zárnak be. így a légsugár impulzusa két olyan összetevőre bontható, amelyek egyike a folyadékáram irányába esik, másika pedig erre merőleges, vagyis gyakorlatilag függőleges. Ennek az utóbbinak a szitafelületre kifejtett tisztító hatása különösen intenzív és emellett a folyadéknak függőleges irányú örvénylő keveredését előidézi. A találmány szerinti berendezés lényege tehát, hogy a kamrablokknak egy- vagy több szuszpenzió- és folyadékbevezető szerve, valamint szűrlet lebocsátó szerve van, továbbá az egyes kamrák fala a kamraterek elválasztására legalább részben különböző lyukméretű, célszerűen sorrendben csökkenő méretű függőleges, vagy ferde előnyösen cserélhető szitákkal van szerelve, s így a szomszédos kamraterek az elválasztó szitán át érintkeznek egymással. Az egyes szitafelületek mögött mozgatószerkezetre szerelt, a szitafelülettel; gyakorlatilag párhuzamos mozgáspályájú csövek vannak, amelyek sűrített levegő-, illetve gáz bevezetésére célszerű csatlakozással (22) rendelkeznek, és a szitafelület felé cső oldaluk perforált. A mozgatószerkezetnek végálláskapcsolói, illetve programvezérlője van. A kamrában perforációval ellátott és sűrített levegő-, illetve gázforráshoz csatlakozó helytálló csövek vannak. A találmány szerinti üzemeljárás lényege, hogy a szuszpenziót eltérő, célszerűen sorjában csökkenő lyukméretű szitasor első szitája elé töltjük be. Az első szita elé a szűrés tartama alatt folyamatosan - a szuszpenzió folyadékfázisával célszerűen azonos - folyadékot vezetünk be. A szűrletet az utolsó szita mögött folyamatosan elvezetjük és a frakciókat az osztályozás befejezése után leeresztjük. Osztályozás közben a szitákon át a folyadékáramlás irányával ellentétes irányban levegőt fúvatunk át. A szuszpenzíót a szűrési művelet közben pneumatikusan keverjük. A találmány szerinti üzemeljárás egy példaképpeni foganatosítási módját a találmány szerinti berendezés egy példaképpeni kiviteli alakjának működésével kapcsolatban ismertetjük. Az 1. ábra a találmány szerinti s egyben egy példaszerű berendezés függőleges hosszmetszetét, a 2. ábra pedig a függőleges keresztmetszetét ábrázolja. Gél szűrésére szolgáló akrilamid-N, N-metilén-bis-akrilamid-kopolimert állítunk elő kopolimerizációval. Ez az akrilamid-gélszűrő a technológiai paraméterek függvényében 5—300 mikrométer közötti szemcseméretű polidiszperz gyöngyszemcsékből áll, amely gyöngyszemcsék a térhálóságtól függően a gyártás utolsó fázisában alkalmazott vízben különböző mértékben duzzadnak is. A térfogatának többszörösére duzzadó polimer szemcsék fajsúlya ezért gyakran a vizes közeg fajsúlyát alig haladja meg. Az 5—300 mikrométer szemcseösszetételű kopolimer gélszűrés céljára nem alkalmas, ezért felhasználás előtt adott frakciókra (pl. 63—100, 100-150, 150—300 mikrométer) választjuk szét. A berendezés áll az 1, 2, 3, 4 és 5 kamrákból, amelyeket a 6 válaszfalak választanak el egymástól. A 6 válaszfalakban levő 7 nyílásokat a 8, 9, 10 ill. 11 sziták fedik le. A sziták nyílásmérete 300, 150, 100, 01. 63 mikrométer, a 8 szita a legnagyobb, a 11 szita a legkisebb nyílású. A 6 válaszfalak lehetnek függőlegesek, vagy bármely irányban ferde helyzetűek. A 8-11 sziták mindegyike mögött egy-egy U-alakú 12 cső helyezkedik el, amelynek egyik szára vízszintes 13 csőhöz csatlakozik, míg másik 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
